污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)方案

1、概述隨著城市經(jīng)濟(jì)的騰飛發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，工業(yè)廢水、生活污水已經(jīng)嚴(yán)重的影響了經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展；面對(duì)水資源污染的現(xiàn)狀政府及有關(guān)部門極為重視，投入大量人力物力和財(cái)力，加大治污力度，目前部分排污企業(yè)、污水處理廠已經(jīng)安裝了一些水質(zhì)監(jiān)測儀器，城市排水、流域水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備還在逐步完善，污染監(jiān)測工作由原來手工監(jiān)測到自動(dòng)化監(jiān)測邁進(jìn)了一大步，但由于各廠家的監(jiān)測儀器儀表、數(shù)據(jù)采集軟件的通信協(xié)議、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工作平臺(tái)、開發(fā)工具、數(shù)據(jù)庫等不盡相同，使得監(jiān)測數(shù)據(jù)共享性差或信息根本無法交流，大量的數(shù)據(jù)只停留在監(jiān)測現(xiàn)場，監(jiān)測手段的自動(dòng)化而沒有實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和信息化，未能轉(zhuǎn)化為環(huán)境保護(hù)所需要的具有分析和決策功能的信息；基于以上對(duì)

2、水質(zhì)監(jiān)測現(xiàn)狀的分析，結(jié)合以往對(duì)環(huán)保系統(tǒng)信息化建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，我公司提出污染源在線監(jiān)測整體方案，我們整合現(xiàn)有監(jiān)測設(shè)備，采用GPRS通信技術(shù)，結(jié)合GIS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)地表水質(zhì)監(jiān)測的網(wǎng)絡(luò)化和信息化，為環(huán)境保護(hù)管理提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、全面的監(jiān)測數(shù)據(jù)。海通污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)2.0版，是基于微軟全新的.NET技術(shù)架構(gòu)、ArcIMS地理信息系統(tǒng)及GSM/GPRS、PSTN等通信技術(shù)開發(fā)的水污染監(jiān)測軟件，系統(tǒng)繼承了1.0版的所有功能，采用B/S/S多層分布式結(jié)構(gòu)，全面支持HTCII型數(shù)據(jù)采集器所有功能。方案介紹在線監(jiān)測系統(tǒng)是一套用于環(huán)境水資源、城鎮(zhèn)生活污水、工業(yè)廢水的網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)可連續(xù)或間歇地對(duì)監(jiān)測現(xiàn)場的水質(zhì)

3、實(shí)現(xiàn)多種參數(shù)在線測定；通過建立完善的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，可對(duì)某一類污染參數(shù)、污染源、水系進(jìn)行自動(dòng)巡測，為水環(huán)境監(jiān)控提供完整的科學(xué)數(shù)據(jù)，快速準(zhǔn)確地掌握轄區(qū)水域的污染，及時(shí)了解水處理系統(tǒng)中各流程點(diǎn)的水質(zhì)狀況，有效地保證污水及廢水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行，可滿足企業(yè)生產(chǎn)高效、低耗、現(xiàn)場無人值守等要求。在線監(jiān)測系統(tǒng)包括監(jiān)測中心站系統(tǒng)、在線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)測子站系統(tǒng)三部分。監(jiān)測子站包括水樣采集、分析儀表、GPRS通信、計(jì)算機(jī)監(jiān)控。水樣經(jīng)過采水系統(tǒng)通過泵、閥、管路進(jìn)入到相關(guān)的儀器、儀表進(jìn)行水質(zhì)的自動(dòng)分析與檢測，檢測后的數(shù)據(jù)信息通過RS232/RS485現(xiàn)場總線進(jìn)入數(shù)據(jù)采集器。除儀器、儀表外的其它數(shù)據(jù)信息和控制信息，（如：泵、

4、閥狀態(tài)、室內(nèi)溫度、系統(tǒng)電源狀態(tài)等模擬信號(hào)）則通過電壓、電流信號(hào)進(jìn)入數(shù)據(jù)采集的I/O接口，同時(shí)可把數(shù)據(jù)采集器和PC通過RS232/RS485、無線數(shù)傳方式連接，通過子站的計(jì)算機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測；圍繞數(shù)據(jù)采集器將監(jiān)測現(xiàn)場的監(jiān)測儀器、儀表、計(jì)算機(jī)聯(lián)結(jié)成完整的子站監(jiān)控系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集器又通過撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)、GPRS通信與監(jiān)測中心站形成廣域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的共享?，F(xiàn)場數(shù)據(jù)采集技術(shù)從監(jiān)測現(xiàn)場設(shè)備儀器向上發(fā)展,逐步擴(kuò)展到網(wǎng)絡(luò)化,開放性和分布性GPRS終端，監(jiān)測中心計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)從中國移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)（或者互連網(wǎng)Internet）頂層向下滲透,直至和底層的現(xiàn)場設(shè)備可以通信。監(jiān)測中心軟件架構(gòu)我們基于對(duì)軟件系統(tǒng)的伸縮性、集成性

5、、可測性和適應(yīng)未來技術(shù)發(fā)展方向的考慮，在環(huán)保信息化建設(shè)中率先采用軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)思想，并且在以往的產(chǎn)品中，獲得了很好的成果。本系統(tǒng)的采用的軟件架構(gòu)，使得系統(tǒng)可以獲得著多的優(yōu)勢。軟件系統(tǒng)架構(gòu)以Windows 2000/XP/2003.Net Server作為網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，以Microsoft.Net為開發(fā)平臺(tái)，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫可在SQL Server 2000、Oracle8i、DB2、MySql間自由掛接。系統(tǒng)有良好的開放性、集成性、穩(wěn)定性等諸多優(yōu)點(diǎn)，是目前國內(nèi)唯一套完全基于B/S/S結(jié)構(gòu)、GIS實(shí)時(shí)報(bào)警、多層分布式、的在線監(jiān)測系統(tǒng)。SQL Database大型數(shù)據(jù)庫Microsoft .Net Frame

6、work底層框架DataEntity數(shù)據(jù)實(shí)體Device Service 設(shè)備服務(wù)層Business Facade 業(yè)務(wù)外觀Web Application用戶界面ARC ServletExec地圖服務(wù)Protocol RuleBuffer通訊協(xié)議層ARC IMS電子地圖Hardware Interface硬件接口層GRPSModem池SMS短信無線數(shù)傳MBRSOAPData Access Layer數(shù)據(jù)訪問層Microsoft .Net Framework底層框架JAVA2底層框架SOAPSOAP二次開發(fā)接口ADO.NetWebServiceAsp.NetXml.NetWebServiceRe

7、moting二次開發(fā)接口架構(gòu)的技術(shù)優(yōu)勢：Ø 基于.Net架構(gòu)C#語言，面向國際、面向未來Microsoft.NET平臺(tái)對(duì)用于數(shù)據(jù)交換的XML（WWW聯(lián)合會(huì)（W3C）維護(hù)的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)）和模塊化的XML Web Services的依賴，消除了數(shù)據(jù)共享和軟件集成的障礙。對(duì)于.Net, XML Web Services使用松散式偶合連接，既能承載更大訪問的負(fù)荷，又可以現(xiàn)實(shí)不同版本的接口之間協(xié)調(diào)工作。Ø B/S結(jié)構(gòu),降低維護(hù)工作量、支持遠(yuǎn)程辦公本系統(tǒng)完全采樣B/S結(jié)構(gòu)，客戶端無需安裝、無需配置任何軟件，通過IE就可以實(shí)現(xiàn)全部操作；瘦客戶端設(shè)計(jì)，無需在客戶端下載任何插件，可以使得系統(tǒng)在窄

8、帶網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行流暢。Ø 分布式多層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使得特有服務(wù)組件更具有相對(duì)獨(dú)立性更適應(yīng)于重用，使用分布式結(jié)構(gòu)獲得了服務(wù)組件跨越多個(gè)網(wǎng)絡(luò)能力，這樣的設(shè)計(jì)更適應(yīng)環(huán)保系統(tǒng)的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，是企業(yè)級(jí)應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)的思想的精華所在。而且，系統(tǒng)的擴(kuò)展性、靈活性體驗(yàn)的更加完美。Ø XML技術(shù)與數(shù)據(jù)交換平臺(tái)XML具有簡單性、開發(fā)性、可擴(kuò)展性，并且具備自我描述等特性，系統(tǒng)利用XML技術(shù)和SOAP協(xié)議進(jìn)行對(duì)外數(shù)據(jù)交互，使得系統(tǒng)具備更強(qiáng)的開發(fā)性、可擴(kuò)展性。Ø 提供獨(dú)有的二次開發(fā)接口和數(shù)據(jù)采集器驅(qū)動(dòng)接口l 軟件主要功能介紹：Ø GIS功能依托地表水GIS，將全市排水管網(wǎng)、污染

9、源、水域分布、生態(tài)信息等相關(guān)信息形成全面的地表水監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。通過這些地理信息，可以及時(shí)準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)對(duì)污染源的監(jiān)測、水域水質(zhì)監(jiān)測，從而有效的管理運(yùn)作城市排水系統(tǒng)。監(jiān)測中心軟件功能組成污染源在線監(jiān)測系統(tǒng) 報(bào)警手機(jī)邦定企業(yè)信息變更數(shù)據(jù)采集器設(shè)定報(bào)警條件設(shè)定廠家信息管理部門信息維護(hù)權(quán)限組管理用戶信息維護(hù)按地區(qū)、行業(yè)、流域篩選企業(yè)定制報(bào)表輸出格式按時(shí)間、監(jiān)測類型篩選監(jiān)測數(shù)據(jù)打印報(bào)表或?qū)С龅紼xcel中心通訊監(jiān)控企業(yè)通訊監(jiān)控收發(fā)短信查詢系統(tǒng)運(yùn)行日志個(gè)人信息維護(hù)界面樣式設(shè)定短信報(bào)警采樣數(shù)據(jù)查詢監(jiān)測數(shù)據(jù)啟動(dòng)COD采樣檢查通信狀態(tài)Ø 實(shí)時(shí)監(jiān)測及歷史數(shù)據(jù)HTCII型數(shù)據(jù)采集器，每小時(shí)對(duì)所有監(jiān)測設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行一

10、次數(shù)據(jù)備份。按照軟件的設(shè)置，每天定時(shí)將監(jiān)測數(shù)據(jù)報(bào)送給環(huán)保局?jǐn)?shù)據(jù)中心。如果數(shù)據(jù)中心沒有開機(jī)，可以在以后其它時(shí)刻補(bǔ)調(diào)監(jiān)測數(shù)據(jù)；監(jiān)測數(shù)據(jù)內(nèi)容依據(jù)監(jiān)測設(shè)備而定。對(duì)數(shù)據(jù)可以報(bào)表形式進(jìn)行條件查詢統(tǒng)計(jì)打印或?qū)С龀呻娮颖砀裥问剑M(jìn)行重新處理；或按照小時(shí)、日、月、年為時(shí)間刻度對(duì)COD、相對(duì)累計(jì)流量、PH值進(jìn)行圖形分析。Ø 反控與即時(shí)數(shù)據(jù)通過在線監(jiān)測系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程控制數(shù)據(jù)采集器和COD進(jìn)行立即采樣，系統(tǒng)將立即采樣的結(jié)果保存到監(jiān)測數(shù)據(jù)庫中，同歷史數(shù)據(jù)、報(bào)警數(shù)據(jù)一起，作為數(shù)據(jù)處理、匯總報(bào)表所需的監(jiān)測數(shù)據(jù)。Ø 超標(biāo)報(bào)警與設(shè)備報(bào)警HTCII型數(shù)據(jù)采集器，每10秒鐘對(duì)連接的檢測設(shè)備進(jìn)行一次巡回查詢，如果遇

11、到設(shè)備異常（掉電、COD缺水樣等）或當(dāng)前監(jiān)測超標(biāo)，則向中心端報(bào)警；企業(yè)端設(shè)備的任何報(bào)警信息，中心端實(shí)時(shí)看到報(bào)警提示、聽到警報(bào)聲音，同時(shí)地理信息系統(tǒng)將快速展開報(bào)警地點(diǎn)地理信息和污染源信息；與當(dāng)前報(bào)警企業(yè)相“綁定”的多個(gè)手機(jī)號(hào)碼，能接受該報(bào)警數(shù)據(jù)和報(bào)警原因說明。Ø 報(bào)表打印及綜合查詢系統(tǒng)提供了針對(duì)某水系、污水處理廠、城市排污監(jiān)測點(diǎn)、企業(yè)污染源的日、月、年水質(zhì)監(jiān)測報(bào)表；也可以根據(jù)監(jiān)測中心自身要求，定制水質(zhì)監(jiān)測報(bào)表格式，按照行政區(qū)域、行業(yè)、流域等子站屬性自定義數(shù)據(jù)查詢條件，生成自定義報(bào)表；系統(tǒng)與Microsoft Excel便捷連接，用業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)Microsoft Excel來制作報(bào)表。您可以

12、將查詢結(jié)果生成Excel文檔，通過Microsoft Excel來實(shí)施向上級(jí)匯總、上報(bào)和打印等。這樣做的優(yōu)勢是，您可以在Microsoft Excel中方便快捷地展示數(shù)據(jù)，也使對(duì)數(shù)據(jù)的進(jìn)一步處理變得簡單易行。Ø 通訊監(jiān)控在線監(jiān)測系統(tǒng)可以監(jiān)測環(huán)保局信息中心通訊設(shè)備的運(yùn)行情況，Modem池、GPRS服務(wù)、SMS設(shè)備、無線數(shù)傳的運(yùn)行狀態(tài)，通訊設(shè)備當(dāng)前時(shí)刻的資源占用狀態(tài)，可以便捷為系統(tǒng)管理員診斷網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運(yùn)行情況，排除網(wǎng)絡(luò)故障；檢測企業(yè)端GPRS通信狀態(tài)和Modem連接狀態(tài), 通訊設(shè)備運(yùn)行狀況，錯(cuò)誤原因；可以依據(jù)實(shí)際情況，遠(yuǎn)程對(duì)數(shù)據(jù)采集器的參數(shù)（報(bào)送時(shí)間、報(bào)警門限、中心電話號(hào)碼等）進(jìn)行調(diào)整。

13、Ø 群控與并行處理以往的系統(tǒng)中，同一時(shí)刻只允許一個(gè)用對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，這樣不僅僅浪費(fèi)了通信資源而且要完成對(duì)所有企業(yè)的數(shù)據(jù)采集需要更長的時(shí)間等待，如果這段時(shí)間采集器有數(shù)據(jù)報(bào)送，則很容易造成數(shù)據(jù)丟失；我們突破了以往單線程、單用戶程通信的設(shè)計(jì)局限，允許多用戶同一時(shí)刻對(duì)某個(gè)數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行訪問，而無需排隊(duì)等待；即使是同一用戶，也允許同一時(shí)刻對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行群控。Ø 手機(jī)短信功能手機(jī)短信功能是本系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)測功能的延伸，在實(shí)際工作中，手機(jī)的便攜性、廣泛性、易用性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了電腦本身，在線監(jiān)測系統(tǒng)的主要功能，均可通過手機(jī)進(jìn)行操作，其中包括：歷史數(shù)據(jù)采集、即時(shí)數(shù)據(jù)采樣、查詢監(jiān)測

14、數(shù)據(jù)、查詢在線企業(yè)名錄、檢測網(wǎng)絡(luò)通信狀態(tài)、反控COD采樣、設(shè)備報(bào)警和超標(biāo)報(bào)警等功能。Ø 設(shè)備管理設(shè)備驅(qū)動(dòng)接口完全開發(fā)，不同廠家生產(chǎn)的監(jiān)測設(shè)備經(jīng)過簡單配置就可以自由掛接，是在線監(jiān)測系統(tǒng)又一設(shè)計(jì)理念；設(shè)備管理實(shí)現(xiàn)了海通數(shù)據(jù)通信協(xié)議2.0的外部配置接口，目前兼容的監(jiān)測設(shè)備有：廣州怡文COD、日本島津TOC、河北先河COD、南京德林COD、PH計(jì)、流量計(jì)以及其它模擬量設(shè)備。目前可選的通信方式有：電話撥號(hào)、無線GPRS、數(shù)傳電臺(tái)。隨著采集器功能的升級(jí)，在線監(jiān)測系統(tǒng)本身的遠(yuǎn)程控制能力也隨之提高，使得系統(tǒng)具有更高效更靈活的監(jiān)控能力。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Ø 可依據(jù)電子政務(wù)的安全要求，外網(wǎng)可使用PCM安

15、全線路，環(huán)保局內(nèi)部網(wǎng)不與Internet連接。Ø 結(jié)合電話網(wǎng)PSTN、GSM/GPRS無線網(wǎng)，極大的拓展了環(huán)境檢測范圍和實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)辦公。Ø 數(shù)據(jù)采集器和企業(yè)端通信可選用RS232、RS485（1.2km）、無線數(shù)傳（5km）方式通信，降低通信費(fèi)用。Ø 環(huán)境監(jiān)測站不必和信息中心局域網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，可通過接入Internet遠(yuǎn)程辦公。Ø 利用信息中心設(shè)備的可靠性，監(jiān)測數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)，保證了數(shù)據(jù)的安全性，又可以實(shí)現(xiàn)全天候監(jiān)控。Ø 可通過移動(dòng)設(shè)備（手機(jī)、筆記本電腦）使用短信或者GPRS上網(wǎng)方式，進(jìn)行移動(dòng)監(jiān)測?；贕PRS通信技術(shù)的優(yōu)勢：Ø GPRS為用戶提供端到端的分組交換和傳輸方式數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，能夠高效地利用網(wǎng)絡(luò)資源，降低通信成本。Ø 可根據(jù)應(yīng)用的類型和網(wǎng)絡(luò)資源的實(shí)際情況和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，靈活選擇服務(wù)質(zhì)量參數(shù)為用戶提供服務(wù)，從而使GPRS能最好地支持頻繁的、少量突發(fā)型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。Ø 只要激活GPRS應(yīng)用后，將永遠(yuǎn)保持在線，不存在掉線問題；類似于一種無線專線網(wǎng)絡(luò)。Ø 雖然可以保持永遠(yuǎn)在線，但不必?fù)?dān)心費(fèi)用問題；因?yàn)橹辉趥鬏敂?shù)據(jù)時(shí)才占用信道并被計(jì)費(fèi)。這是一種面向使